在湛*港码头,小华看到工人利用斜面把货物推到车上,联想到上物理课时老师讲过的知识,小华想探究斜面的机械效率可能...
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在湛*港码头,小华看到工人利用斜面把货物推到车上,联想到上物理课时老师讲过的知识,小华想探究斜面的机械效率可能与哪些因素有关?小华提出了以下的猜想:
A.斜面的机械效率可能与物体的重力有关。
B.斜面的机械效率可能与斜面的倾角有关。
小华同学为了*实自己的猜想是否正确,于是他用同一块木板组成如图所示的装置进行了实验探究,记录的实验数据如表:
实验 次数 | 斜面倾 角θ | 物块重 量G/N | 斜面高 度h/m | 沿斜面拉 力F/N | 斜面长 s/m | 有用功 W有/J | 总功 W总/J | 斜面的机 械效率 |
① | 30° | 5.0 | 0.6 | 4.2 | 1.2 | 3.0 | 5.0 | |
② | 30° | 3.0 | 0.6 | 2.5 | 1.2 | 1.8 | 60% | |
③ | 45° | 3.0 | 0.8 | 2.8 | 1.2 | 2.4 | 3.4 | 71% |
(1)在实验*作过程中,应平行于斜面向上拉动木块;实验时要使木板的倾斜角变大,应该把木板下面的木块向________移动(填“左”或“右”)。
(2)根据表格中数据,第①次实验斜面的机械效率为________%,第②次实验中总功为________J。
(3)通过对比实验①、②数据,可验*小华的猜想________(填写字母)是________(选填“正确”或“错误”);通过对比实验②、③数据,可以得出的探究结论是:其他方面一定时,斜面的倾角越________,机械效率越高。
(4)除了小华的猜想以外,请你猜想斜面的机械效率还可能与________(写出一个)有关。
(5)生活中斜面的应用是________(任举一例)。
【回答】
(1)匀速;左;(2)60%;3.0;(3)A;错误;大;(4)斜面的粗糙程度;(5)盘山公路。
【解析】(1)为了便于测量拉力和尽量减小不必要的额外功,应保持木块沿斜面向上拉动木块,使其做匀速直线运动;斜面的倾角靠长木板下面的木块左右移动来改变,木块向左移动倾角变大,木块向右移动倾角变小。(2)第①次实验斜面的机械效率:η===60%;第二次实验中总功:W总=Fs=2.5N×1.2m=3.0J。(3)对比实验①、②数据,控制的是斜面的斜面倾角,改变的是物体的重力,因此是研究斜面机械效率与物体重力的关系,即验*的是猜想A;两次斜面的机械效率相同,说明斜面的机械效率与重力无关,即猜想A不正确。对比实验②、③数据,控制的是物体的重力,改变的是斜面的倾角,且倾角越大效率越高,故可得结论:在其它条件相同时,斜面倾角越大,机械效率越高;(4)影响斜面机械效率的因素很多,斜面的粗糙程度、木板的长度、拉木块速度、木板的面积等;(5)实际生活生产中应用斜面工作原理的实例:盘山公路,螺丝钉的螺纹,都是为了省力。
知识点:机械效率
题型:实验,探究题
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